Projekt "Omics in Space": 3D-gedruckte medizinische Instrumente könnten in Zukunft Astronauten helfen, auf Langstreckenmissionen gesund zu bleiben

NASA-Projekt „Omics in Space“: Ein neues Mikrobiologieprojekt der NASA zielt darauf, medizinische Instrumente mit Hilfe von 3D-Druckern zu entwickeln, die mit Flüssigkeiten wie Blutproben umgehen können, ohne sie in der Schwerelosigkeit zu verschütten. Die 3D-gedruckten Instrumente werden auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet und könnten dazu verwendet werden, um Astronauten gesund zu halten.

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Eine der größten Überlegungen für diejenigen, die Astronauten zum Mars schicken wollen –  neben Treibstoff und den kleinen Dingen – ist es, die Astronauten für eine längere Zeit im Weltraum fit und gesund zu halten. Für eine Organisation wie die NASA, die stark entschlossen ist eines Tages Menschen zum Mars zu schicken, ist es wichtig zu lernen, wie Bakterien im Weltraum die Gesundheit der Astronauten und mögliche Krankheiten beeinflussen.

Eine Möglichkeit mehr darüber zu erfahren, ist die Durchführung von kleinen medizinischen Tests an Astronauten der Internationalen Raumstation. Die NASA nutzt bereits die ISS, um die verschiedenen „Omics“ zu untersuchen, die sich auf die menschliche Gesundheit beziehen, jedoch können Dinge wie Blutproben nicht im Weltraum verarbeitet werden. Stattdessen müssen sie zurück auf die Erde geschickt werden, um sie analysieren zu können, was jegliche Art von Forschung zu einem mühsamen und langsamen Prozess macht.

Neue 3D-gedruckte Instrumente könnten jedoch das alles ändern. Die NASA untersucht derzeit, wie der 3D-Druck zur Entwicklung von Instrumenten zur Analyse biologischer Proben im Weltraum genutzt werden kann. Diese Instrumente werden ermöglichen, dass Flüssigkeiten wie Blut und Speichel in der Schwerelosigkeit richtig gehandhabt werden.

Projekt „Omics“

Medizinische Untersuchung von Astronauten
Medizinische Untersuchung von einem Astronauten (Bild © 3D-grenzenlos Magazin; Videoquelle: Youtube/
ScienceAtNASA).

Das neue Projekt unter dem Namen „Omics in Space“ baut auf früheren Forschungen auf, um einen automatisierten RNA / DNA-Extraktor zu entwickeln, der Proben für ein MinION-Gerät vorbereiten wird. Dieser Extraktor wird eine 3D-gedruckte Kunststoffpatrone zum Extrahieren von Nukleinsäuren enthalten. Diese Technologie wird bereits auf der Erde eingesetzt, aber sie auf der Internationalen Raumstation in Betrieb zu nehmen, wäre für die NASA ein großer Schritt in die richtige Richtung.

„Wir verwenden, was wir auf der Erde zur Verfügung haben, um die DNA zu analysieren und alle Schritte in ein automatisiertes System zu konsolidieren“, erklärt Camilla Urbaniak, die Postdoktorandin am Jet Propulsion Laboratorium der NASA in Kalifornien und Mitforscherin bei Omics im Weltraum. „Neu ist, dass wir einen One-Stop-Shop entwickeln, der all diese Punkte extrahieren und verarbeiten kann“, fügt sie noch dazu.

Das Projekt wird hoffentlich zeigen, warum das Immunsystem des Astronauten an Bord des ISS schwächer wird und Informationen darüber sammeln, welche Arten von Mikroben in der Umgebung des Astronauten vorhanden sind. Diese Informationen könnten entscheidend für den Erfolg einer Langstreckenmission sein – zum Mars oder auch anderswo.

Der aktuelle 3D-Drucker der Additive Manufacturing Facility (AMF), der an Bord des Internationalen Raumschiffs im Weltraum arbeitet, ist bereits seit zwei Jahren in Betrieb.

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